柴郡貓

100年前的這個月，愛因斯坦發表了他的廣義相對論，這是上世紀最重要的科學成就之一。愛因斯坦相對論的一個重要結論就是：物質可以扭曲時空。因此一個大質量的天體可以將背景天體發出的光線扭曲，這是我們可以觀測到的。

在一次發生日食的過程中，我們觀測到遙遠背景恆星發出的光經過太陽附近所發生的偏移，與計算預測的相符合，這恰好證實了愛因斯坦相對論的正確。天文學家已經在宇宙中發現了很多這種現象的例子，這種現象被稱為“引力透鏡”，它為天文學家提供了一種研究遙遠星系與星系群的方法。如果沒有引力透鏡，即使是最強大的望遠鏡也無法了解這些極其遙遠的星系。

即使已經過去100年，愛因斯坦的理論讓我們對這個“柴郡貓”星系群有了新的發現。天文學家以《愛麗絲漫遊奇境記》中的“柴郡貓”來命名這個星系群，在小說里這隻貓據說總是在微笑，而這個星系群恰好形似貓的笑臉。

事實上，“柴郡貓”星系群的那些形似貓臉的輪廓，大部分是被附近暗物質扭曲了光線所造成的。暗物質是一種質量很大，但我們卻無法直接觀測到的天體，但可以通過它引發的引力效應證明其存在。

圖片中所見的“貓眼”和“貓鼻”，已被證實其周圍圍繞著暗物質，是它扭曲了遙遠背景星系的光線。四條圓弧形的“貓臉”輪廓，是引力透鏡扭曲了“貓眼”背後的四個不同星系所產生的。

這張“柴郡貓”星系群的照片是由哈勃太空望遠鏡拍攝的。每個“貓眼”都是各自所在的星系群里最明亮的成員，這兩個星系群正以每小時50萬千米的速度互相靠近。根據美國宇航局錢德拉X射線望遠鏡的觀測數據，顯示圖中紫色部分有被加熱到數百萬度的高溫氣體的存在，說明這兩個星系群里的成員正發生碰撞。錢德拉望遠鏡的數據也表明，左邊“貓眼”星系群中央存在一個活躍的超大質量黑洞。天文學家預測兩隻“貓眼”將在十億年後合併成一個巨型星系，並在周圍形成數十個更小的星系。

天文學家認為，“柴郡貓”星系群就像一個展示宇宙星系演化的“活化石”，包含一個巨型的橢圓星系與其他更小更暗的、聚集在一起的小星系群。“柴郡貓”星系群可能是宇宙星系演化過程中的一個必經階段，天文學們希望能夠更好地了解這一星系群的特性與運轉方式。